Klima: Das gute und schlechte Ozon und der Pac-Man der Atmosphäre

Die Zufuhr von Chemikalien in die Atmosphäre kann negative Folgen haben. Doch der teilweise Abbau von Ozon kann auch etwas Gutes mit sich bringen.

Artikel veröffentlicht am 27. September 2023, 10:23 Uhr, Patrick Klapetz

Es gibt einen Effekt, der nennt sich Pac-Man der Atmosphäre. (Symbolbild) (Bild: Pixabay)

Ursprünglich wollte ein Forschungsteam die Auswirkungen von der Zugabe von Chemikalien wie Sulfat in die Stratosphäre untersuchen. Diese umstrittene Strategie soll den Planeten abkühlen und den fortschreitenden Klimawandel aufhalten. Die daraus resultierenden Folgen könnten jedoch Schlimmeres verursachen. Bei ihrer Untersuchung stellten die Forscher fest, dass sich der Ozongehalt in der Atmosphäre durch die Zugabe solcher Chemikalien verändern würde.

Das wiederum hat weitreichende Folgen für die menschliche Gesundheit. Sulfatchemikalien können zwar die Luftverschmutzung in Bodennähe verringern, dafür aber auch das Ozon in der oberen Atmosphäre abbauen – dort, wo es uns vor der schädlichen UV-Strahlung schützt. Ozon kommt in zwei Formen in der Atmosphäre vor, als gutes Ozon in der Stratosphäre und als schlechtes Ozon in der Troposphäre.

Die Stratosphäre ist ein Teilbereich der Atmosphäre, die sich in einer Höhe von circa 20 bis 45 Kilometern erstreckt. Die Troposphäre liegt darunter und reicht von einer Höhe von 17 Kilometern bis zum Boden. Wobei sich die Angaben auf die Höhen in den mittleren Breitengraden beziehen. An den Polen sind die Höhen viel geringer.

Ein Luftschadstoff in der Troposphäre, der von Kraftwerken, Autos und Industrieanlagen stammt, kann tödlich sein und Atemwegserkrankungen verschlimmern. Einer Studie aus dem Jahr 2022 zufolge starben allein im Jahr 2019 über 400.000 Menschen an den Folgen einer langfristigen Ozonbelastung.

Auswirkungen auf das gute und schlechte Ozon

Die neue Studie zeigt, dass gutes Ozon und schlechtes Ozon auf unerwartete Weise zusammenwirken können. Wenn gutes Ozon abgebaut wird, gelangt mehr UV-Licht in die Troposphäre, was die Hautkrebsrate erhöht. UV-Licht katalysiert aber auch chemische Reaktionen in der Troposphäre.

Bei einer davon wird Hydroxid (Hydroxid ist beispielsweise ein Bestandteil von der ätzenden Natronlauge) als Schadstoff verschluckt – deswegen wird dieser Vorgang von einigen Experten und Expertinnen auch als "Pac-Man der Atmosphäre" bezeichnet.

Dieser Rückgang der bodennahen Luftverschmutzung könnte der Studie zufolge den Anstieg der Hautkrebserkrankungen sogar aufwiegen. Ein geringer Rückgang des stratosphärischen Ozons könnte der Studie zufolge jedes Jahr zwischen 33.000 und 86.000 Menschenleben retten.

Nur wenige Arbeiten stellen diesen Zusammenhang bisher her, darunter eine aus dem Jahr 2018, die ebenfalls zu dem Ergebnis kam, dass ein geringer Rückgang der Ozonschicht Todesfälle durch Luftverschmutzung verhindern könnte.

Zu den Studien

Die Studie vom 22. September 2023 wurde in der Fachzeitschrift AGU Advances veröffentlicht: Overlooked Long-Term Atmospheric Chemical Feedbacks Alter the Impact of Solar Geoengineering: Implications for Tropospheric Oxidative Capacity (Übersehene langfristige chemische Rückkopplungen in der Atmosphäre verändern die Auswirkungen des solaren Geo-Engineerings: Auswirkungen auf die Oxidationskapazität der Troposphäre).

Die Studie vom 26. April 2022 wurde im Fachmagazin Environmental Research Letters publiziert: Estimates of ozone concentrations and attributable mortality in urban, peri-urban and rural areas worldwide in 2019 (Schätzungen der Ozonkonzentrationen und der zurechenbaren Sterblichkeit in städtischen, stadtnahen und ländlichen Gebieten weltweit im Jahr 2019).

Die Studie vom 9. März 2018 wurde im Fachmagazin Environmental Research Letters veröffentlicht: Mortality tradeoff between air quality and skin cancer from changes in stratospheric ozone (Mortalitätskompromiss zwischen Luftqualität und Hautkrebs aufgrund von Veränderungen des stratosphärischen Ozons).